問題は、ある条件を満たす $a$ の範囲を求める問題です。具体的には、与えられた3つの区間(①、②、③)のうち、①のみで③を満たすものが存在しないような $a$ の範囲を補集合として考え、最終的にその補集合でない集合を求めます。

代数学不等式範囲集合ド・モルガンの法則
2025/5/25

1. 問題の内容

問題は、ある条件を満たす aa の範囲を求める問題です。具体的には、与えられた3つの区間(①、②、③)のうち、①のみで③を満たすものが存在しないような aa の範囲を補集合として考え、最終的にその補集合でない集合を求めます。

2. 解き方の手順

まず、補集合を考えます。①のみで③を満たすものが存在しない場合を考えます。これは、②の区間 [a2,a+2][a-2, a+2]00 より小さいか、または 11a2a-2 より大きい場合に相当します。
* a+20a+2 \le 0 または 1<a21 < a-2
これらの不等式を解きます。
* a+20a+2 \le 0 より、a2a \le -2
* 1<a21 < a-2 より、3<a3 < a
したがって、補集合は a2a \le -2 または 3<a3 < a です。
次に、求めたい範囲は、この補集合でない範囲です。つまり、a2a \le -2 または 3<a3 < a ではない範囲を求めます。
これは、a>2a > -2 かつ a3a \le 3 となります。
したがって、2<a3-2 < a \le 3 です。
画像に「ドモルガンの法則」と書かれてあり、その下に「a+2 > 0 かつ 1 > a-2」とあるので、最終的な答えは-2 < a < 3と解釈できます。

3. 最終的な答え

2<a<3-2 < a < 3

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